一种高价银抗菌剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于精细化工领域，具体涉及高价银抗菌剂及其制备，该高价银抗菌剂具体为ζ电位大于0的银‑聚六亚甲基双胍配合物，该银‑聚六亚甲基双胍配合物金属部分为Ag3+，抗菌性能是Ag+的200倍；生物可接受部分为聚六亚甲基双胍(PHMB)，与其他小分子量的胍相比，抗菌性能优良，与其他抗生素的协同抗菌使其优势更加明显，对人体的细胞和组织毒性更小。运用反相微乳液或水溶液环境，制得纳米级或微米级的高抗菌活性的Ag(Ⅲ)‑PHMB配合物。Ag(III)‑PHMB配合物一方面可以降低其毒性，另一方面金属部分与生物可接受部分发挥协同抗菌作用，可有效提升抗菌剂的抗菌性能。对人类表皮感染的治疗有重大意义。

High valence silver antibacterial agent and preparation method thereof

The invention belongs to the field of fine chemical industry, in particular to high valence silver antibacterial agent and its preparation, the price of silver antimicrobial agents specific for the zeta potential of more than 0 silver poly six methylene guanidine complexes, the silver poly six methylene guanidine complexes with metal parts for Ag3+, antibacterial performance is 200 times that of Ag+; bioavailability the six part is to accept the poly methylene bis guanidine (PHMB), compared with other small molecular weight guanidine, excellent antibacterial properties, and the advantages of other synergistic antibacterial antibiotics are more obvious, on the human body cell and tissue less toxic. The use of reverse microemulsion or aqueous solution, prepared high antimicrobial activity of nano or micro Ag (III) PHMB complexes. Ag (III) PHMB complexes can reduce its toxicity, on the other hand, the metal part and the biologically acceptable part synergistic antibacterial effect, can effectively improve the antibacterial property of antibacterial agents. It is of great significance for the treatment of human epidermal infection.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精细化工领域，具体涉及高价银抗菌剂的制备方法。
技术介绍
自然界中的有害细菌和真菌是人类社会的主要传染病病原体之一，曾经肆虐的黑死病，猩红热，炭疽等，到目前的食物中毒，细菌性皮肤病和肺炎等都是由鼠疫杆菌，链球菌，炭疽杆菌，大肠杆菌，葡萄球菌，肺炎球菌等致病菌引起的。古时以来人们应用银器来来防止腐败。现代研究发现，银及银离子抗菌作用机理如下：一方面，银与蛋白质和酶的S-H作用，影响细胞的正常生理活动；再者，银离子通过库仑力吸附在细胞膜表面，释放细胞膜上的钾离子，破坏电子传输系统和物质输送，破坏细胞膜，使细胞破裂凋亡；银离子通过光催化作用产生过氧自由基（O2-），氢过氧自由基（HO2·）和过氧化氢（H2O2），抑制细菌生长，并且杀死细菌细胞。由于以上银抗菌剂的抗菌机理，使得银系抗菌剂成为应对烧伤、烫伤等大面积表皮损伤的引发的全身或部分微生物感染的优选药物之一。由于银对细胞的杀灭没有靶向性，这就使得银抗菌剂存在一定毒性。为降低银抗菌剂的毒性，提高银系抗菌剂的光稳定性，同时减少银的用量，降低成本，载银抗菌剂的研发迅速发展。例如，Anewconceptforthetreatmentofatopicdermatitis:Silver–nanolipidcomplex(sNLC)合成Ag+与混合脂质的络合物，对过敏性皮炎有较好疗效，且副作用低。Ag/silkfibroinnanofibers:EffectoffibroinmorphologyonAg+releaseandantibacterialactivity中通过静电纺丝的方法，合成Ag/丝纤蛋白纳米纤维，实现Ag+的缓释。研究发现，高价银的抗菌性能远高于低价银与纳米银粒子，Ag3+的抗菌性能是Ag+的200倍，Ag2+的抗菌性能是Ag+的60倍。但是高价银不稳定，尤其是Ag3+的稳定性更差。如美国专利No.20070042052公开了一种含Ag2+的抗菌剂，但这种含Ag2+的抗菌剂仅在浓酸环境下稳定存在，因此保存运输极为困难。能与Ag3+络合的配体极为有限，目前只有咔咯，卟啉，亚胺基肟，双胍可以与Ag3+配合，但是咔咯，卟啉，亚胺基肟与Ag3+所形成的络合物光稳定性较差，且在水中会分解。专利201080046629.X在水/AOT/庚烷中合成了银-氯己定配合物，但由于氯己定只能溶解在酸性环境中，在制备过程中需要消耗一定量的酸与中和剂。聚六亚甲基双胍（PHMB）作为阳离子表面活性剂，可直接溶解在水中，其抗菌性能高于小分子量的胍，在人体创伤口依然保持高抗菌活性；能与抗生素协同抗菌；且细胞和组织毒性更低；自然条件下可以降解，对环境的危害更小。作为Ag3+的配体，在稳定Ag3+，降低其细胞毒性的同时，可与Ag3+起到协同抗菌的作用。因此本专利技术以不同粘均分子量的PHMB作为配体，合成一系列光热稳定性好、抗菌性能良好并且低细胞与组织毒性的的Ag()-PHMB配合物，应用与人体表皮创伤的处理、医疗器械表面处理、水处理等方面。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高抗菌活性的纳米级或微米级的Ag()-PHMB配合物的合成方法，并用于人体表皮创伤的处理、医疗器械表面处理、水处理、纺织等方面。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种数均粒径在1-10nm的纳米级Ag()-PHMB配合物，包括Ag3+和PHMB，Ag以+3价态稳定存在，AgNO3，PHMB单体和氧化剂的摩尔比为1:2-4：2-4，反应环境为反相微乳液，合成步骤如下：（1）制备反相微乳液：将表面活性剂溶于庚烷中，搅拌至透明；（2）向步骤（1）中的反相微乳液中加入聚六亚甲基双胍(PHMB)水溶液并搅拌至澄清；（3）向步骤（2）中的混合液中加入AgNO3溶液并搅拌至澄清；（4）向步骤（3）中的混合液中加入氧化剂，并加入NaOH调节PH值在9-11，搅拌反应18-24h，加入乙醇破坏微乳液体系并离心，用乙醇和去离子水洗涤，干燥后得到纳米级Ag()-PHMB配合物。步骤（1）制备反相微乳液中采用的表面活性剂为双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠，乙撑基双(十二烷基二甲基)氯化铵，5,5'-二壬基-2,2'-(α,ω-亚烷基二氧基)二苯磺酸钠中的一种；微乳液的连续相为庚烷；在常温下表面活性剂与庚烷按质量比1：12-15混合均匀。一种数均粒径在1-10μm的微米级ζ电位大于0的Ag()-PHMB配合物，Ag以+3价稳定存在，AgNO3，PHMB单体和氧化剂的摩尔比为1:2-4：2-4，在水溶液中合成，步骤如下：（1）稀释PHMB；（2）在快速搅拌下，向稀释后的PHMB溶液中慢慢滴加AgNO3；（3）向步骤（2）所得溶液加入氧化剂，并加入NaOH溶液调节PH值在11-12之间，搅拌反应直至有橙棕色沉淀生成，离心，用去离子水洗涤，干燥后得到微米级Ag()-PHMB配合物。所述氧化剂为过硫酸铵，过硫酸钠，过硫酸钾等过硫酸化合物。所述的PHMB分子量在2000-7000之间。与现有银系抗菌剂相比，本专利技术合成的Ag()-PHMB有以下优势：1)在反相微乳液环境下合成的纳米级Ag()-PHMB配合物，具有纳米材料的量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应等优势，Ag()-PHMB配合物抗菌性能更强；通过琼脂孔洞法可知，配体PHMB分子量越高，Ag(III)-PHMB配合物抗菌性能越好；2)合成环境温和，特别是在水中的合成方法，常温下即可反应，对设备要求低，适合于大规模工业化生产；3)在同等质量浓度下，Ag()-PHMB配合物的抗菌性能不仅远高于磺胺嘧啶银，AgNO3，PHMB，也高于AgO；Ag(III)-PHMB配合物光，热稳定性好，能够发挥长效抗菌机制；4)所用的双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠和双子表面活性剂在油水界面都会形成楔形结构，不需要额外添加助表面活性剂，所得微乳液热力学稳定性更高。5)所得纳米级Ag(III)-PHMB配合物吸附在棉布上后耐洗度很好，在20次标准洗涤循环后依然可以杀灭99.8%以上细菌和99.7%以上真菌。附图说明图1为PHMB的红外吸收光谱。图2为Ag()-PHMB配合物的红外吸收光谱。图3为实施例4的配合物中银元素的XPS能谱图。具体实施方式本专利技术进一步通过以下实施例进行详细说明，本专利技术并不限于这些实施方式。实施例1纳米级Ag()-PHMB配合物的合成（1）反相微乳液的制备取1.2g双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)，常温下溶解在18g庚烷中并搅拌至透明状；（2）向步骤（1）中加入255μL水和256μL5g/L的粘均分子量为2133的PHMB水溶液，在磁力搅拌下至澄清；（3）向步骤（2）中加入0.04mol/L的AgNO373μL并搅拌至澄清无色；（4）向步骤（3）中加入0.04mol/L的Na2S2O8146μL，滴加PH=14的NaOH溶液调节PH在9-11之间并搅拌22h至反相微乳液变为浅橙棕色。加入少量乙醇离心，用乙醇和去离子水洗涤，干燥后得到纳米级Ag()-PHMB配合物。实施例2纳米级Ag()-PHMB配合物的合成（1）反相微乳液的制备取乙撑基双(十二烷基二甲基)氯化铵（阳离子型双子表面活性剂）1.4g溶解于18g庚烷中并搅拌至透明。（2）向步骤（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高价银抗菌剂，其特征在于：所述高价银抗菌剂为ζ电位大于0的银‑聚六亚甲基双胍配合物Ag(III)‑PHMB；金属部分中银的价态为+3价；生物可接受部分为聚六亚甲基双胍PHMB；其中纳米级Ag(III)‑PHMB配合物数均粒径在1‑10 nm；微米级Ag(III)‑PHMB配合物数均粒径在1‑10 μm。

【技术特征摘要】
1.一种高价银抗菌剂，其特征在于：所述高价银抗菌剂为ζ电位大于0的银-聚六亚甲基双胍配合物Ag(III)-PHMB；金属部分中银的价态为+3价；生物可接受部分为聚六亚甲基双胍PHMB；其中纳米级Ag(III)-PHMB配合物数均粒径在1-10nm；微米级Ag(III)-PHMB配合物数均粒径在1-10μm。2.一种制备如权利要求1所述的一种高价银抗菌剂的方法，其特征在于：在反相微乳液中合成，具体步骤如下：（1）制备反相微乳液：将表面活性剂溶于庚烷中，搅拌至透明；（2）向步骤（1）中的反相微乳液中加入聚六亚甲基双胍（PHMB）水溶液并搅拌至澄清；（3）向步骤（2）中的混合液中加入AgNO3溶液并搅拌至澄清；（4）向步骤（3）中的混合液中加入氧化剂，并加入NaOH调节PH值在9-11，搅拌反应18-24h，加入乙醇破坏微乳液体系并离心，用乙醇和去离子水洗涤，干燥后得到纳米级Ag()-PHMB配合物。3.根据权利要求2所述的一种高价银抗菌剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）的表面活性剂为双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠和双子表面活性剂中的一种；微乳液的连...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯琳熙，赵鑫钰，陈雷光，朱贤锋，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35